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Tema 10. El aprendizaje de los fenómenos físicos y los cambios químicos. Planificación y realización de experiencias para el estudio de propiedades, características y comportamiento de la materia y energía. ÍNDICE INTRODUCCIÓN. 1. EL APRENDIZAJE DE LOS FENÓMENOS FÍSICOS Y LOS CAMBIOS QUÍMICOS. 1.1. Concepto de fenómenos físicos y cambios químicos. 1.2. Marco legislativo que envuelve a los fenómenos físicos y químicos en Educación Primaria. 1.3. Intervención educativa. 1.3.1.Objetivos, competencias, contenidos, criterios de evaluación y estándares de aprendizaje evaluables. 1.3.2.Aprendizaje de los fenómenos físicos y los cambios químicos. 2. PLANIFICACIÓN Y REALIZACIÓN DE EXPERIENCIAS PARA EL CARACTERÍSTICAS Y COMPORTAMIENTO DE LA MATERIA Y ENERGÍA.

ESTUDIO

DE

PROPIEDADES,

2.1. Estudio de las propiedades, características y comportamiento de la materia. 2.1.1. Concepto de materia. 2.1.2. Propiedades de la materia. 2.1.3. Características de la materia. 2.1.4. Comportamiento de la materia: cambios físicos y químicos. 2.2. Estudio de las propiedades, características y comportamiento de la energía. 2.2.1. Concepto de energía. 2.2.2. Propiedades y características de la energía. 2.2.3. Las fuentes de energía. 2.3. Planificación y realización de experiencias. 3. SÍNTESIS. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS. INTRODUCCIÓN. El aprendizaje de las ciencias contribuye, como tantos otros, en la formación integral de las personas. En este sentido, plantear una enseñanza de las ciencias basada en la participación del alumno fomenta el desarrollo de hábitos de pensamiento (capacidad de tomar decisiones, capacidad de analizar fenómenos, desarrollo del pensamiento crítico, la precisión...) y actitudes (capacidad de escuchar, curiosidad, formulación de preguntas, espíritu crítico, experiencia de fracaso, necesidad de compartir, honradez, rigor, búsqueda de soluciones…), que les resultarán muy valiosas en su desarrollo personal. El presente tema se desarrolla en el área de Ciencias de la Naturaleza, que es de gran importancia en Primaria, ya que nos ayuda a conocer el mundo en que vivimos, a comprender nuestro entorno. Así, en el artículo 7 del Real Decreto 126/2014, de 28 de febrero, por el que se establece el currículo básico de la Educación Primaria, encontramos un objetivo que hace referencia concretamente al tema: h) Conocer los aspectos fundamentales de las Ciencias de la Naturaleza, las Ciencias Sociales, la Geografía, la Historia y la Cultura. Comenzaremos el desarrollo del tema haciendo referencia al aprendizaje de los fenómenos físicos y los cambios químicos en la etapa de Primaria. Seguidamente, se abordará la planificación y realización de experiencias para el estudio de propiedades, características y comportamiento de la materia y energía.

1. EL APRENDIZAJE DE LOS FENÓMENOS FÍSICOS Y LOS CAMBIOS QUÍMICOS. Comenzamos el tema analizando el aprendizaje de los fenómenos físicos y los cambios químicos en la etapa de Primaria, definiendo en primer lugar ambos procesos. 1.1. Concepto de fenómenos físicos y cambios químicos. Podemos definir los fenómenos físicos como aquellas transformaciones de la sustancia que modifican alguna propiedad de la misma, sin que esta llegue a evolucionar para cambiar su naturaleza: calentamiento, deformación, movimiento, etc. Por ejemplo, cuando el hielo se derrite para transformarse en agua líquida. Si se aplicara una fuente de calor a un cubo de hielo, este se transformaría en agua líquida, pero en todo momento la sustancia implicada en el proceso es el agua. En el primero de los casos es agua en estado sólido y el segundo líquido, siendo agua en las dos situaciones, pero con las partículas ordenadas de manera diferente. Sin embargo, los cambios o reacciones químicas son aquellas transformaciones donde la naturaleza de la sustancia desaparece y origina otra nueva. Las sustancias iniciales se transforman en otras diferentes que tienen propiedades distintas: combustión, oxidación, etc. Por ejemplo, el papel que se quema y se convierte en humo y cenizas. Este proceso es fruto de una combustión y provoca el cambio de las sustancias iniciales en otras. 1.2. Marco legislativo que envuelve a los fenómenos físicos y químicos en Educación Primaria. Dentro del marco legal, es preciso analizar cuál es el tratamiento que da la normativa a la conservación del entorno. Es conveniente resaltar que con la Ley Orgánica 8/2013, de 9 de diciembre, para la mejora de la calidad educativa, la cual modifica parcialmente la Ley Orgánica 2/2006, de 3 de mayo, de Educación, se hace una división del área de Conocimiento del medio natural, social y cultura en dos nuevas áreas: Ciencias Sociales y Ciencias de la Naturaleza. En el presente tema, nos centramos en el área de Ciencias de la Naturaleza, que nos ayuda a conocer el mundo, a comprender nuestro entorno y los avances científicos y tecnológicos, haciendo a los niños y niñas conscientes de su compromiso tanto con ellos mismos como con el medio en el que viven. De los contenidos, que se estructuran en bloques, en el Decreto 54/2014, de 10 de julio, por el que se establece el currículo de Educación Primaria en la Comunidad Autónoma de Castilla – La Mancha, se dispone que en Ciencias de la Naturaleza, los que tienen más relación con el presente tema son el bloque 1, Iniciación a la actividad científica, donde se trabajan contenidos y procedimientos básicos que permitirán a los alumnos y alumnas acercarse con una mentalidad y método científicos al conocimiento del mundo en que vivimos, y el bloque 4, Materia y energía, que incluye contenidos relativos a los fenómenos físicos, las sustancias y los cambios químicos que pondrán los cimientos a aprendizajes posteriores. 1.3. Intervención educativa. Abordaremos la intervención educativa, en la que pretendemos dar unas pautas para llevar a cabo la práctica docente de los contenidos relacionados con el presente tema. Para ello, primeramente es necesario considerar algunos aspectos relacionados con los elementos que intervienen en el proceso de enseñanza-aprendizaje, como son su planificación, su diseño y organización, teniendo en cuenta las características psicoevolutivas y la diversidad del alumnado, la determinación de la actividad que se va a desarrollar, la selección de los recursos y la organización del espacio e igualmente la organización social, si es que se van a hacer grupos de trabajo.

Del mismo modo y de acuerdo con el artículo 10 del Real Decreto 126/2014, de 28 de febrero, por el que se establece el currículo básico de la Educación Primaria, incluiremos los elementos transversales trabajando la lectura, la expresión oral y escrita y utilizando las TIC, entre otras. Además, la intervención educativa se dará en consonancia con los principios del currículo. Así, debemos tener en cuenta que las posibilidades intelectuales del niño van progresando durante la etapa y, por este motivo, para que el aprendizaje sea eficaz, necesitamos tomar como referencia el nivel actual del alumno, los conocimientos previos y sus experiencias, para partir de ellos tomando en consideración los ritmos de aprendizaje, es decir, centrándonos en el alumno como protagonista del hecho educativo. Por lo tanto, el maestro deberá desempeñar el papel de guía en el proceso de enseñanzaaprendizaje, a través de una metodología activa, a favor de un aprendizaje significativo por parte del alumno, motivando a este para mejorar su rendimiento académico y favoreciendo su autonomía. De acuerdo con el Decreto 54/2014, de 10 de julio, por el que se establece el currículo de la Educación Primaria en la Comunidad Autónoma de Castilla – La Mancha, la metodología que se seguirá para trabajar el entorno y su conservación, será la siguiente: - Partiremos de la experiencia directa, inmediata y relevante para el alumno y alumna. - Los procesos de enseñanza-aprendizaje estarán contextualizados a la realidad familiar, social y cultural del alumnado. - La metodología ha de apoyarse en la construcción de conocimientos y valores, en el desarrollo de capacidades para observar, analizar, representar conceptos, etc., para que el alumno profundice por sí mismo, con ayuda del adulto, en los conocimientos de historia y resuelva las dificultades planteadas. - Se deben integrar las TIC como un recurso mediador con el que el alumno pueda tanto conocer y observar, como expresar la conceptualización de sus aprendizajes mediante las posibilidades de expresión, comunicación y colaboración que nos ofrecen. - Se utilizarán estrategias didácticas de indagación y los proyectos de investigación. - Se utilizarán técnicas como investigaciones sencillas, dramatizaciones, debates, visitas y excursiones de trabajo, estudio de casos, resolución de problemas reales o simulados. - Las actividades de enseñanza-aprendizaje estarán relacionadas con la vida real del alumno, partiendo, cuando sea posible, de las experiencias vividas. - Las tareas se realizarán desde un enfoque de investigación, vinculadas a la realidad. Esto contribuye a la construcción de aprendizajes útiles, y favorece el desarrollo de habilidades y estrategias de planificación y de trabajo de la propia actividad de aprendizaje: aprender haciendo, saber hacer y saber ser. - Fomentar el trabajo en equipo, lo que favorece el análisis y la resolución de los conflictos personales y del grupo, y se trabajan las actitudes de aceptación, de ayuda mutua, cooperación y tolerancia. - Fomentar la actitud reflexiva, inducir a los alumnos a cuestionarse las causas, la finalidad y las consecuencias de los actos. 1.3.1. Objetivos, competencias, contenidos, criterios de evaluación y estándares de aprendizaje evaluables. El currículo básico del área de Ciencias de la Naturaleza, donde se trabajan los contenidos relacionados con el presente tema, como se indica en el Real Decreto 126/2014, de 28 de febrero, por el que se establece el currículo básico de la Educación Primaria, se organiza partiendo de los objetivos propios de la etapa y de las competencias que se van a desarrollar, mediante el establecimiento de bloques de contenidos y criterios de evaluación y estándares de aprendizaje evaluables en el área, que serán referentes en la planificación de la concreción curricular y en la programación docente. En la normativa vigente nos encontramos con los objetivos de la etapa de Educación Primaria, que “establecen las capacidades básicas que el alumnado debe desarrollar a lo largo de su escolaridad (…) como consecuencia de la intervención educativa”.

Los objetivos de etapa que debería alcanzar el alumno al finalizar Primaria y que se pueden desarrollar desde el ámbito de estudio los fenómenos físicos y los cambios químicos, según el artículo 5,

Objetivos de la Educación Primaria, del Decreto 54/2014, de 10 de julio, por el que se establece el currículo de Educación Primaria en la Comunidad Autónoma de Castilla – La Mancha, conforme se establece en el Real Decreto 126/2014, son: h) Conocer los aspectos fundamentales de las Ciencias de la Naturaleza, las Ciencias Sociales, la Geografía, la Historia y la Cultura. Debido al enfoque competencial de los aprendizajes, el estudio de los contenidos relacionados con el presente tema contribuye al desarrollo de la totalidad de las competencias clave, que como indican tanto el Real Decreto 126/2014, como en el Decreto 54/2014, de Castilla-La Mancha, en el currículo de Primaria estas son: Comunicación lingüística, Competencia matemática y competencias básicas en ciencia y tecnología, Competencia digital, Aprender a aprender, Competencias sociales y cívicas, Sentido de iniciativa y espíritu emprendedor, y Conciencia y expresiones culturales. La competencia lingüística se desarrolla con cualquier actividad vinculada con la Ecología, destacando técnicas como el debate-coloquio o el diálogo. El desarrollo de la Competencia matemática y Competencias básicas en ciencia y tecnología ayudan a comprender el mundo que nos rodea y sus cambios, así como contribuyen al desarrollo de actitudes responsables sobre aspectos relacionados con los seres vivos, los recursos y el medioambiente. La competencia digital contribuye mediante el uso de las TIC como una herramienta atractiva, motivadora y facilitadora de los aprendizajes, permitiendo aproximar las relaciones químicas o fenómenos físicos a la experiencia de los alumnos y alumnas, siendo capaces de obtener información sobre ello.

Aprender a aprender contribuye al desarrollo de los contenidos relacionados con los fenómenos físicos y los cambios químicos mediante el uso de técnicas para tratar la información, como la realización de resúmenes. Por otra parte, se favorece el desarrollo de la capacidad para iniciar, organizar y mantenerse en el aprendizaje tanto individualmente como en grupo. Las competencias sociales y cívicas contribuyen a la comprensión de la realidad en la que vive el alumnado, empezando a entender los cambios que se producen en el entorno, fomentando habilidades y destrezas para la convivencia y el respeto para el ejercicio de la ciudadanía y para la participación activa en el entorno que nos rodea, con una visión crítica y responsable. La contribución a la competencia conciencia y expresiones culturales se centra en el conocimiento de las manifestaciones culturales y naturales, la valoración de su diversidad y el reconocimiento de aquellas que forman parte del entorno. Se contribuye al desarrollo de la competencia sentido de iniciativa y espíritu emprendedor , al enseñar a tomar decisiones e iniciativas de forma autónoma y creativa a la hora de realizar actividades. Los contenidos relacionados con los fenómenos físicos y los cambios químicos se desarrollan a lo largo de toda la etapa de la Educación Primaria y podemos contemplarlos en el Decreto 54/2014, de 10 de julio, por el que se establece el currículo de la Educación Primaria en la Comunidad Autónoma de Castilla – La Mancha, en el área de Ciencias de la Naturaleza. En el bloque 1, Iniciación a la actividad científica, de Ciencias de la Naturaleza, se trabajan contenidos y procedimientos básicos que permitirán a los alumnos y alumnas acercarse con una mentalidad y método científicos al conocimiento del mundo en que vivimos. En el bloque 4, Materia y energía, se incluyen contenidos relativos a los fenómenos físicos, las sustancias y los cambios químicos que pondrán los cimientos a aprendizajes posteriores. En estrecha relación con los contenidos, se establecen unos criterios de evaluación y unos estándares de aprendizaje evaluables. Los criterios y estándares de evaluación que se establecen en el currículo suponen una formulación evaluable de las capacidades expresadas en los objetivos generales

de la Educación Primaria, asociadas a los contenidos fundamentales del presente tema, y que reflejan las competencias que el alumnado debe adquirir. Tanto los criterios de evaluación como los estándares de aprendizaje evaluables, los encontramos establecidos para cada curso en el Decreto 54/2014, de 10 de julio, por el que se establece el currículo de Educación Primaria en la Comunidad Autónoma de Castilla – La mancha. A modo de ejemplo, presentaremos una relación de contenidos, criterios y estándares para poder observar su correspondencia y la concreción de los mismos . Así, en Ciencias de la Naturaleza, para el Bloque 4, Materia y energía, en el primer curso, encontramos: - Contenido. Clasificación de materiales por algunas de sus propiedades básicas. - Criterios de evaluación. 1. Clasificar y relacionar materiales por sus propiedades básicas y su utilidad. - Estándares de aprendizaje evaluables. 1.1. Clasifica algunos materiales según criterios elementales: estado de agregación, textura, color, forma, plasticidad, etc. 1.2. Relaciona las propiedades básicas de algunos materiales con su utilidad. 1.3.2. Aprendizaje de los fenómenos físicos y los cambios químicos. Siguiendo a Jiménez Aleixandre (2007), las orientaciones para el aprendizaje de los fenómenos físicos y los cambios químicos partirán de una aproximación al método científico. La aplicación de este método, común para todas las ciencias experimentales, implica el paso por una serie de etapas o estadios. Estos son: - Definición del problema que existe. - Formulación de una hipótesis o respuesta que intente explicar dicha cuestión. - Evaluación de la hipótesis mediante la obtención de datos, a través del método observacional o el método experimental. - Recopilación e interpretación de datos. - Formulación de la teoría, siempre que la hipótesis sea válida. - Repercusiones de la evaluación de hipótesis mediante el método científico. El aprendizaje de los fenómenos físicos y los cambios químicos en la Educación Primaria trata de proporcionar a los alumnos y alumnas los rudimentos de la aproximación científica al análisis del medio. Veamos su evolución a lo largo de la etapa. En primero y segundo, se comenzará a desarrollar experiencias de conocimiento físico, mediante la utilización de materiales y objetos existentes en el entorno. Se trata de identificar propiedades físicas observables como olor, sabor, textura, peso/masa o color, entre otras, así como de explicar, con ejemplos concretos y familiares, la relación entre las características de algunos materiales y sus usos. En tercero y cuarto, el acercamiento a los fenómenos físicos y cambios químicos se realizará desde el análisis del concepto energía. Ya identifican las fuentes de energía más comunes (viento, sol, etc.) y relacionan la energía con usos habituales en su vida cotidiana (batidora, secador, etc.). Han de reconocer el calor como transferencia de energía en procesos físicos observables (cambios de estado) y describir transformaciones simples de energía (por ejemplo, la energía eléctrica para que funcione una lámpara). En quinto y sexto, introducidos los conceptos de materia y energía, las actividades y las investigaciones alcanzarán mayor complejidad. En estos cursos, se van construyendo conceptos básicos de física y química, usando materiales y aplicando el conocimiento teórico de fenómenos eléctricos y magnéticos.

2. PLANIFICACIÓN Y REALIZACIÓN DE EXPERIENCIAS PARA EL ESTUDIO DE PROPIEDADES, CARACTERÍSTICAS Y COMPORTAMIENTO DE LA MATERIA Y ENERGÍA. La planificación y realización de experiencias en Educación Primaria es la forma primordial de orientar y desarrollar el trabajo relacionado con el aprendizaje de los procesos físicos y cambios químicos. Es más, se debe orientar la enseñanza desde la investigación en el aula, pues no sólo se trata de aprender datos y conceptos, sino que también deben desarrollar actitudes de indagación, favorecer la curiosidad por lo que les rodea, participando activamente en la elaboración del propio saber. 2.1. Estudio de las propiedades, características y comportamiento de la materia. Para la planificación y la realización de experiencias relacionadas con la materia, es necesario conocer antes sus propiedades, características y comportamiento. 2.1.1. Concepto de materia. La materia es todo aquello que tiene masa y ocupa volumen en el espacio. Las diversas clases de materia se llaman sustancias. Además, cada clase de materia puede clasificarse como una sustancia pura o como una mezcla. Las sustancias puras pueden ser elementos (sustancias puras que no pueden descomponerse en otras más sencillas por métodos químicos ordinarios) y compuestos (sustancia formada por dos o más elementos combinados en proporciones fijas, que puede separarse en sus elementos componentes por reacciones químicas). Una mezcla es una combinación de sustancias sin unión química entre ellas y de composición variable. Hay dos tipos de mezclas: heterogéneas, en las que se diferencian bien sus elementos, como en una ensalada; y homogéneas, donde no se pueden distinguir sus elementos, como en un yogurt. 2.1.2. Propiedades de la materia. Los niños tienen conceptos adquiridos a través de su experiencia de propiedades de la materia: colores, formas, texturas, olores, etc. Ahora es necesario dar nombres a esos conocimientos. Pese a parecer reiterativo, es necesario mencionar que se debe partir de sus conocimientos adquiridos y no caer en el error de hacerles creer que la ciencia es algo totalmente diferente al conocimiento racional que adquirimos con la mera observación. Las propiedades de la materia las podemos dividir en dos grandes grupos: generales y específicas. Las propiedades generales de la materia son comunes a toda materia, pero no sirven para conocer la clase de materia de que están hechos los cuerpos. No obstante, toda materia tiene dos propiedades: la masa y el volumen. La masa permite determinar la cantidad de materia que posee el cuerpo. En el sistema métrico, las unidades utilizadas para medir la masa son, normalmente, los gramos, kilogramos o miligramos, aunque la unidad fundamental de masa es el kilogramo. Para medir la masa de los objetos se utilizan balanzas. El volumen es la extensión que el cuerpo tiene en el espacio, la cantidad de espacio que ocupa la materia. La unidad para medir volúmenes en el Sistema Internacional es el metro cúbico (m 3). Sin embargo, se utilizan más el decímetro cúbico (dm3) y el centímetro cúbico (cm3). Para medir el volumen de los líquidos y los gases también podemos fijarnos en la capacidad del recipiente que los contiene, utilizando las unidades de capacidad, especialmente el litro (l) y el mililitro (ml). La materia también tiene unas propiedades características, que son aquellas que permiten diferenciar una sustancia de otra. Cada sustancia o tipo de materia tiene unas propiedades características invariables. Algunas de ellas son:

- La densidad es una magnitud derivada de la combinación de volumen y masa de un material, que nos informa del grado de compactación de la materia que lo forma. En general, los sólidos tienen más densidad que los líquidos y estos mayor que los gases. - Color, olor y sabor. Estas propiedades características se aprecian a través de los sentidos. - La dureza es la resistencia que opone un cuerpo a ser rayado por otro. - La tenacidad es la resistencia a la rotura. - La elasticidad es la capacidad de un cuerpo para recuperar su forma original después de someterlo a un esfuerzo. 2.1.3. Características de la materia. Tras explicar las propiedades de la materia, nos centramos ahora sus características, lo que se conoce como los estados de la materia. La materia se presenta en tres estados: sólido, líquido y gaseoso. Dadas las condiciones existentes en la superficie terrestre, sólo algunas sustancias pueden hallarse de modo natural en los tres estados, como es el caso del agua; pero la mayoría de sustancias se presentan en un estado concreto. Así, los metales o las sustancias que constituyen los minerales se encuentran en estado sólido y el oxígeno o el CO2 en estado gaseoso. Para explicar las propiedades de los estados de la materia existe el modelo corpuscular, que se basa en las siguientes afirmaciones: - La materia está formada por partículas que están en continuo movimiento. - Entre ellas se establecen fuerzas de atracción que dependen de la distancia. - Entre las partículas no hay nada, solo existe el vacío. En los sólidos, las fuerzas de atracción entre las partículas son muy intensas, por los que estas ocupan posiciones fijas y solamente poseen movimiento de vibración. Por eso tienen forma y volumen propios. Se caracterizan por la rigidez y regularidad de sus estructuras. En los líquidos, las fuerzas de atracción entre las partículas son más débiles que en los sólidos, por lo que estas poseen movimientos de vibración, rotación y deslizamiento. No tienen forma fija pero sí volumen propio. En los gases, las fuerzas de atracción entre las partículas son prácticamente nulas, por lo que poseen movimientos de vibración, rotación, deslizamiento y traslación. No tienen forma ni volumen fijos. Además, la materia puede cambiar de estado según la temperatura, lo que se conoce como cambio de estado, que se define como la evolución de la materia entre varios estados de agregación sin que ocurra un cambio en su composición. Los cambios que se presentan en la materia son: fusión, vaporización, condensación, solidificación, cristalización y sublimación. La fusión se produce cuando se calienta un sólido y se transforma en líquido. La vaporización tiene lugar cuando al calentar un líquido, se transforma en gas. Cuando la vaporización tiene lugar en toda la masa del líquido, formándose burbujas de vapor en su interior, se denomina ebullición. La condensación es el cambio de estado que se produce al pasar del estado gaseoso al líquido. En la solidificación se produce el cambio de estado de la materia de líquido a sólido, debido a una disminución en la temperatura. Este proceso es inverso a la fusión. La cristalización (o sublimación inversa) es el cambio de la materia del estado gaseoso al estado sólido de manera directa, sin pasar por el estado líquido. La sublimación es el proceso que consiste en el cambio de estado de la materia sólida al estado gaseoso sin pasar por el estado líquido.

2.1.4. Comportamiento de la materia: cambios físicos y químicos. La materia está sometida a cambios que pueden ser de dos tipos, físicos y químicos. Los cambios físicos se caracterizan porque no alteran la naturaleza de la materia y son: - Cambios de posición: el movimiento. Un cuerpo está en movimiento si cambia su posición respecto a un punto de referencia que se considera fijo. - Cambios en el movimiento: las fuerzas. Una fuerza es una acción capaz de modificar el estado de reposo o movimiento de un cuerpo o de producirle una deformación o fractura. Existen fuerzas por contacto (como el rozamiento) y fuerzas a distancia (el magnetismo y la gravedad). Sin embargo, los cambios químicos alteran la naturaleza de la misma. Son las reacciones químicas en las que las sustancias iniciales llamadas reactivos se transforman en otras, llamadas productos. Por ejemplo, la respiración es un proceso que tiene lugar en nuestro organismo, en el que el oxígeno que tomamos del aire se une con los nutrientes del proceso de la digestión. Como resultado de esta unión se forma dióxido de carbono (CO 2) y agua (H2O). Durante el proceso de respiración se desprende una cantidad de energía que los seres vivos empleamos en las funciones vitales. 2.2. Estudio de propiedades, características y comportamiento de la energía. Al igual que con el estudio de la materia, para la planificación y la realización de experiencias relacionadas con la energía, es necesario conocer antes sus propiedades, características y comportamiento. 2.2.1. Concepto y tipos de energía. La energía es la capacidad que tienen los cuerpos para realizar cambios o transformaciones. También se puede definir como la capacidad de los sistemas materiales para realizar trabajo. La energía tiene diferentes modos de manifestarse. Así, tenemos energía: - Cinética: la que tienen los cuerpos en movimiento (un coche). - Potencial gravitatoria: la que tiene un cuerpo por estar a cierta altura del suelo (el agua de un embalse). - Calorífica: la capacidad que tiene un cuerpo de aumentar la temperatura de otro cuerpo adyacente (brasas de una chimenea). - Eléctrica: debida al movimiento de partículas cargas (la televisión). - Química: encerrada en los enlaces de las moléculas (gas butano). - Nuclear: asociada a cambios en los núcleos atómicos (radioterapia). - Eólica: caso particular de energía cinética referente al movimiento del viento. - Radiante: causada por ondas electromagnéticas (energía solar). - Sonora: causada por la vibración de las partículas del aire Geotérmica: almacenada en el interior de la Tierra (volcanes). 2.2.2. Propiedades y características de la energía. Para el aprendizaje de las propiedades y características de la energía, el alumno o alumna de Educación Primaria debe familiarizarse con cuatro ideas básicas: - La energía se transfiere, es decir, puede pasar de unos objetos a otros. Por ejemplo, una raqueta en movimiento posee energía mecánica, cuando golpea la bola también adquiere energía mecánica. - La energía se puede almacenar. Por ejemplo, la energía se puede almacenar en pilas o baterías. Así, se pueden estudiar las partes de una pila. - La energía se transforma. Por ejemplo, la energía química de una pila se transforma en energía cinética al moverse un muñeco, o la energía eléctrica de un enchufe se transforma en energía térmica al hacer funcionar una estufa. - La energía se transporta, es decir, se puede trasladar de unos lugares a otros. Por ejemplo, la energía eléctrica se transporta mediante cables de la luz y el combustible, mediante camiones.

2.2.3. Las fuentes de energía. Las fuentes de energía son los fenómenos de la naturaleza o las sustancias de las que los seres humanos podemos extraer energía. En función de esta definición, se puede hablar de fuentes de energía renovables y no renovables. Las fuentes de energía renovables son las que la Tierra posee de forma inagotable y se regeneran a un ritmo igual o mayor al que se consumen y son: - Energía hidráulica. Cosiste en aprovechar la energía cinética de los saltos de agua. - Energía solar. El Sol libera gran cantidad de energía que llega a la Tierra y puede ser utilizada de dos formas: Aprovechamiento térmico (calor) y fotovoltaico en el que la energía solar se convierte directamente en energía eléctrica. Las centrales solares no contaminan pero tienen impacto paisajístico. - Energía eólica. Se aprovecha la energía del viento (cinética) que se transforma en energía eléctrica. Las centrales eólicas no emiten gases tóxicos pero se construyen en las rutas de las aves migratorias afectando a éstas ya que pueden chocar con las aspas de los molinos. - Energía geotérmica. Se utiliza el calor interno de la Tierra para transformar en vapor el agua de los acuíferos subterráneos y generar electricidad. - Energía mareomotriz. Se aprovecha la energía debida al movimiento de las mareas y olas. - Energía de la biomasa. La biomasa son restos orgánicos (vegetales, residuos agrícolas, forestales...) que se someten a distintos procesos de fermentación para obtener energía o determinados productos combustibles como el biogás o el bioetanol. Las fuentes de energía no renovables son las que se consumen a un ritmo superior al que se generan. El uso de energías no renovables tiene graves inconvenientes, pues se agotan y contaminan. Las principales son los combustibles fósiles (carbón, petróleo o gas natural) y la energía nuclear (utiliza como combustible el uranio). 2.3. Planificación y realización de experiencias. La realización de experiencias y prácticas es un hecho que debe servir para la consolidación del trabajo de clase. Para los alumnos de Educación Primaria, los principios que rigen dichas experiencias son: - El experimento debe realizarse de forma sencilla y con materiales y productos fáciles de conseguir. - La experiencia tiene que ser muy entretenida y presentada casi como un juego o truco de magia. En quinto y sexto ya debemos introducir la recogida de mediciones y datos, así como conclusiones más científicas. - El peligro de la realización debe ser casi nulo. - Su mente concreta los impide ver la importancia de los datos, tablas y gráficas. Desde primero hasta cuarto curso de Primaria, lo importante es un hecho que los lleve a conclusiones parecidas a su experiencia propia. - Las experiencias deben estar perfectamente establecidas para el curso al que nos vayamos a referir. Para trabajar la materia, la mejor opción es elegir un material que les sea familiar (madera, metal, rocas…) y empezar a explorar propiedades y a plantearse preguntas que antes no habían formulado, fomenta en ellos una actitud inicial fundamental: hacerse preguntas sobre la realidad (estos materiales forman parte de su mundo real). Realizaremos un experimento vinculado con los estados de la materia, haciendo notar una de sus propiedades, el volumen, al que llamaremos “congelar agua”. Cada alumno y alumna, en casa, llenará dos botellas a diferente nivel marcando el nivel de agua. Introducirán las botellas al congelador en posición vertical y, cuando se congelan, se sacan y con otro color se marca el nivel que ha alcanzado el hielo. Se dejan las botellas a temperatura ambiente para ver cómo pasa a estado líquido. Después se lleva a clase, donde cada uno relatará su experiencia.

Para trabajar el concepto de volumen, se puede realizar un experimento al que llamaremos “medimos volúmenes de sólidos irregulares”. Consiste en llenar una probeta con agua hasta un cierto volumen y anotarlo. Después, introducir en la probeta un objeto (una piedra) y anotar la nueva lectura de la probeta. Después, calcular el volumen del sólido por diferencia entre el volumen final y el inicial. Se demuestra a los alumnos y alumnas que, debido a las características de los sólidos irregulares, no es posible utilizar fórmulas para calcular el volumen. Con el experimento “la atracción del imán” se trabajará la separación de las mezclas, a través del magnetismo. El experimento consiste en mezclar arena con limaduras de hierro y comprobar que al acercar un imán, las limaduras quedan atraídas por el mismo y quedan separadas la arena de las limaduras. Para trabajar la energía, abordamos ahora algunos de los experimentos vinculados con ella en la etapa de Educación Primaria. Para estudiar las fuerzas a distancia, utilizando imanes, realizaremos el experimento “pescar peces”, el cual consiste en “pescar” objetos de distinto tipo, con cañas de pescar con imanes, para demostrar que el imán es muy útil para seleccionar los componentes de las basuras que tienen hierros. Para trabajar cómo se originan algunos sonidos, realizaremos un experimento llamado “el viento hace sonido”. Consiste en mostrar cómo los sonidos son el producto de la vibración de algún objeto que a su vez, mueve el aire. En este experimento, al sostener una regla con un hilo y hacerla girar, la regla mueve el aire y lo hace vibrar, produciendo un sonido. Para analizar qué tipo de energía es la que produce la electricidad necesaria para encender una bombilla, se realizará el experimento “el movimiento produce luz”, que consiste en conectar la dinamo de una bicicleta a un foco, fijándola a un soporte y situándola de manera horizontal. Después, atar el extremo de una cuerda delgada a una piedra y el otro enrollarlo a la ruedecita de la dinamo, dejar caer la piedra y anotar las observaciones. El resultado es que el foco se enciende cuando la piedra está en movimiento, es decir, la energía cinética genera la electricidad necesaria para iluminar una bombilla. 3. SÍNTESIS. El estudio de los fenómenos físicos, la materia, la energía y los cambios químicos, además de contribuir a una mejor comprensión e interpretación del medio físico, debe desarrollar en el alumnado un modo de pensar científico. Por ello, la actividad experimental debe ser parte central de la actividad del alumno o alumna, que ha de iniciarse en el método científico, entendido más como instrumento para abordar los problemas procedentes del medio, que como una serie de pasos que se aplican rígidamente, y guardando el equilibrio adecuado entre experimentación y reflexión. La orientación de la actividad experimental debe facilitar el aprendizaje significativo y no convertirse en una serie de hechos aislados carentes de sentido. Como culminación del proceso experimental, el alumno o alumna será capaz de elaborar las conclusiones de su trabajo, dándose cuenta de que ha aprendido cosas nuevas o que ha modificado conocimientos que ya poseía. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS. - Jiménez Aleixandre, M. P. (2007): Enseñar ciencia. Graó. Barcelona. - Decreto 54/2014, de 10 de julio, por el que se establece el currículo de Educación Primaria en la Comunidad Autónoma de Castilla – La Mancha. - M.E.C. (2006): Ley Orgánica 2/2006, de 3 de mayo, de Educación. - M.E.C. (2013): Ley Orgánica 8/2013, de 9 de diciembre, para la mejora de la calidad educativa. - Real Decreto 126/2014, de 28 de febrero, por el que se establece el currículo básico de la Educación Primaria.